تحلیل کارایی چیدمان و تهویه غیرفعال در ساختمان های بلند شهری در کاهش خطر دودگرفتگی و تسهیل عملیات نجات

پژوهش حاضر با عنوان «تحلیل کارایی چیدمان و تهویه غیرفعال در ساختمان های بلند شهری در کاهش خطر دودگرفتگی و تسهیل عملیات نجات» با هدف ارزیابی هم افزایی بین طراحی معماری، رفتار دینامیکی دود و کارایی عملیات امدادی در شرایط واقعی حریق انجام شد. روش تحقیق از نوع ترکیبی (مدل سازی عددی و ارزیابی میدانی) بوده و بر پایه شبیه سازی CFD از سه سناریوی حریق در برج های بالای ۱۸ طبقه در اقلیم گرم و نیمه مرطوب ایران انجام گرفت. در این مدل ها، تاثیر آرایش افقی و عمودی فضاها، موقعیت هسته مرکزی، و بازشوهای قائم (شفت آسانسور، پلکان و دریچه های خروج دود سقفی) بر مسیر و غلظت دود در بازه های زمانی ۵ و ۱۰ دقیقه بررسی شد. نتایج نشان داد که تهویه غیرفعال بهینه با استفاده از اصول اختلاف فشار طبیعی (Stack Effect) و بهره گیری از مسیرهای قائم مستمر می تواند تراکم دود را تا ۴۸٪ کاهش و میدان دید امدادگران را تا ۲۶٪ افزایش دهد. چیدمان های دارای هسته جانبی (Offset Core) عملکرد ضعیف تری نسبت به چیدمان مرکزی (Central Core) داشتند و در حالت بسته بودن درهای مقاوم در برابر دود، احتمال ایجاد جریان برگشتی تا سه برابر افزایش یافت. از منظر عملیات نجات، بهبود تهویه عمودی منجر به کاهش ۳۲٪ زمان تخلیه ساکنان و افزایش ۱۷٪ سرعت دسترسی تیم های نجات به طبقات فوقانی گردید. یافته ها موید آن است که طراحی معماری در مرحله مفهومی باید با سناریوهای واقعی عملیات اطفا و نجات هم تراز گردد و همکاری میان معماران، آتش نشانان و مهندسان ایمنی از طریق رویکرد میان رشته ای الزامی است. این تحقیق مدل ارزیابی بومی با عنوان Passive Smoke‑Rescue Efficiency Index (PSREI) را معرفی می کند که به معماران اجازه می دهد بر اساس متغیرهای غیرفعال (ارتفاع، بازشو، محور جریان، و فشار نسبی)، سطح کارایی طراحی را پیش از ساخت تعیین کنند. نتیجه نهایی نشان می دهد که در شرایط قطع برق و از کار افتادن فن ها، پایداری عملکرد تهویه غیرفعال به صورت معنا داری در افزایش ایمنی تنفسی و زمان طلایی نجات (Golden Time) نقش دارد. بر این اساس، پژوهش حاضر پیوندی نو میان معماری ایمن و کارایی لجستیکی امدادرسانی ایجاد کرده و چارچوبی برای طراحی تاب آور شهری ارائه می دهد که می تواند مبنای بازنگری در ضوابط ملی حریق و آئین نامه مبحث سوم مقررات ملی ساختمان قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

تهویه غیرفعال ، چیدمان فضایی ، جریان دود ، معماری ایمن ، عملیات نجات ، آتش نشان ، برج های شهری ، پایداری عملکرد حرارتی